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0、前言
    隨著近幾年煤炭形勢(shì)的好轉(zhuǎn)及市場良好運(yùn)行，與之緊密相關(guān)的煤機(jī)制造業(yè)取得了令人矚目的成就，作為現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井綜采配套設(shè)備之一的破碎機(jī)在其中發(fā)揮著重要作用。破碎機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平也獲得了快速的發(fā)展。煤礦井下用破碎機(jī)主要可分為錘式破碎機(jī)和顎式破碎機(jī)2種，而又以錘式破碎機(jī)應(yīng)用更為廣泛。錘式破碎機(jī)功率90~400kW，破碎能力從1000~4000 Uh，它依靠回轉(zhuǎn)部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)施加于被破碎物料上的沖擊擠壓力實(shí)現(xiàn)破碎物料，獲得所要求粒度的煤炭。目前，國內(nèi)一些專業(yè)廠家都可生產(chǎn)大功率大運(yùn)量破碎機(jī)，且具備一定規(guī)模，但國內(nèi)破碎機(jī)因其各方面原因，尤其是材質(zhì)和生產(chǎn)工藝等方面，它與國外產(chǎn)品還存在一定差距。在煤礦生產(chǎn)使用中故障發(fā)生率高，維修維護(hù)頻繁，因此提高破碎機(jī)整體可靠性已經(jīng)成為破碎機(jī)設(shè)計(jì)制造單位的一項(xiàng)重要課題。
1、錘式破碎機(jī)應(yīng)用及現(xiàn)狀
    煤礦井下用錘式破碎機(jī)的使用過程：回采工作面生產(chǎn)的煤炭經(jīng)刮板輸送機(jī)運(yùn)送到安裝在順槽的轉(zhuǎn)載輸送機(jī)卸載段上，破碎機(jī)安裝在卸載段與爬坡段中間部位，也可以把它當(dāng)作是轉(zhuǎn)載機(jī)的一部分，把經(jīng)過轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)送來的大塊物料進(jìn)行破碎，它必須與轉(zhuǎn)載機(jī)配套使用，其本身不具備輸送物料功能。它的結(jié)構(gòu)主要由底槽、破碎架體、破碎錘軸、傳動(dòng)裝置及調(diào)節(jié)裝置、潤滑系統(tǒng)等組成，破碎底槽與轉(zhuǎn)載機(jī)聯(lián)接槽相連接，利用穿過其中的轉(zhuǎn)載機(jī)刮板鏈將要破碎物料連續(xù)不斷送入破碎機(jī)中，破碎架體安裝在底槽上部，破碎錘軸安裝在架體中間，是錘式破碎機(jī)中非常重要的部件之一。破碎機(jī)的工作原理就是通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)破碎錘軸運(yùn)轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)動(dòng)中將轉(zhuǎn)載機(jī)輸送進(jìn)來的煤炭通過錘頭擊裂、擠壓，將進(jìn)入的煤炭擊裂破碎。
    目前，煤礦井下生產(chǎn)使用的錘式破碎機(jī)根據(jù)其傳動(dòng)形式分為兩大類，功率在250 kW以下的通常采用皮帶輪傳動(dòng)，250 kW以上的大功率破碎機(jī)采用減速器傳動(dòng)。與國外同類產(chǎn)品的差距也主要集中在250 kW以上的大功率破碎機(jī)上，設(shè)備使用壽命較短，零配件質(zhì)量不穩(wěn)定，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)缺乏，加工、檢測手段落后。由于其體積重量均較大，用戶對(duì)這種大功率機(jī)型在井下的維護(hù)保養(yǎng)難度大大增加，而這方面國外進(jìn)口同類產(chǎn)品占有優(yōu)勢(shì)。另外，由于使用時(shí)間短，對(duì)大功率破碎機(jī)的認(rèn)識(shí)和了解還處在較低的層面上，要對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)從而得到可靠性高的定型產(chǎn)品，必須進(jìn)行長時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐，充分暴露故障隱患，有針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)更新，逐步縮小與國外產(chǎn)品的差距。
2、常見問題分析
    破碎機(jī)的主要核心部件就是傳動(dòng)裝置和破碎錘軸，所以傳動(dòng)裝置和破碎錘軸的正常連續(xù)運(yùn)行直接影響破碎機(jī)的破碎能力，進(jìn)而影響礦井的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。在對(duì)以往破碎機(jī)維修記錄中發(fā)現(xiàn)，傳動(dòng)裝置和破碎錘軸的故障發(fā)生率占到80%以上，故而對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析改進(jìn)并作迸一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，將極大地提高整機(jī)可靠性。
    傳動(dòng)裝置是為破碎機(jī)錘軸提供動(dòng)力的部件，主要由電動(dòng)機(jī)、耦合器、減速器和聯(lián)軸器等組成，這部分的故障發(fā)生初期多見于耦合器，渡過磨合期后以聯(lián)軸器損壞較為多見，耦合器問題是生產(chǎn)初期工況不穩(wěn)定導(dǎo)致易熔塞易爆，在經(jīng)過短期運(yùn)行及對(duì)工人培訓(xùn)后這個(gè)問題基本可排除。聯(lián)軸器損壞主要是彈性塊損壞后，沒有及時(shí)更換導(dǎo)致兩半聯(lián)軸器變形，磨損嚴(yán)重最終徹底報(bào)廢。分析其損壞的主要原因：(1)從整體來看，聯(lián)軸器應(yīng)該說是屬于整個(gè)傳動(dòng)鏈中較為薄弱的一個(gè)部分，處在受力及振動(dòng)均較大的部位，損壞有其必然性，換句話說也可以看作是對(duì)整機(jī)的其他重要元部件的保護(hù)。(2)聯(lián)軸器本身的強(qiáng)度不足，制作加工精度還需提高，從而降低損壞更換的次數(shù)。
    破碎錘軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：破碎錘軸主要由主軸、錘體、錘頭、兩端的軸承座及軸承、密封件等構(gòu)成。
    它利用兩端軸承座固定在破碎主架體上，主軸兩端均可裝聯(lián)軸器，與減速器輸出軸相連，承接傳遞的動(dòng)力，使錘軸開始運(yùn)轉(zhuǎn)。破碎主軸轉(zhuǎn)速約400r/min，因而主軸軸承采用鋰基脂潤滑，潤滑脂通過手動(dòng)泵由操作者定期注入。
    在煤礦井下使用中錘軸上存在的一些問題主要是主軸軸承或密封件損壞；錘頭嚴(yán)重磨損或松動(dòng)脫落丟失；緊固螺母松動(dòng)或銹死無法拆卸維修等。在經(jīng)多次維修及實(shí)地調(diào)查后發(fā)現(xiàn)軸承損壞多為缺油發(fā)熱導(dǎo)致，而導(dǎo)致潤滑不足的原因在于軸承座注油孔結(jié)構(gòu)不合理，注脂孔位置較為復(fù)雜，油脂需從軸承座端面進(jìn)入后從軸承外圈小油孔進(jìn)入內(nèi)部，由于油脂本身黏度較之稀油要高很多，所以這種結(jié)構(gòu)注油比較困難，另外采用脂潤滑一般都定期注脂，在這段時(shí)間內(nèi)混合有煤塵的油脂極易堵塞油孔，給下次注脂造成困難。針對(duì)這些問題對(duì)軸承座結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，將注油孔改在軸承蓋上，且將軸承座內(nèi)腔適當(dāng)加大來增加容脂量，油脂可直接注到軸承滾珠部位而不再經(jīng)過外圈小油孔，降低油孔堵塞可能性。另外在軸承座相對(duì)進(jìn)油口另一端鉆一透氣孔，它的作用是可增加注油脂時(shí)的流動(dòng)性，且也可將內(nèi)部較臟油脂盡可能排出，方便新油脂進(jìn)入。
    在使用中錘頭松動(dòng)丟失等情況也比較普遍，錘頭是在作業(yè)中直接與煤塊接觸的零件，煤塊靠它的擊打而碎裂。錘頭安裝結(jié)構(gòu)如圖l所示，它的尾部呈圓柱形且?guī)в袃?nèi)螺紋，與錘體上的孔配合后用螺栓從尾端擰緊，螺栓帶有防松裝置，在作業(yè)過程中由于其工況惡劣防松裝置極易因振動(dòng)丟失零件而失效，致使錘頭脫落，根據(jù)這種情況對(duì)錘頭進(jìn)行了改動(dòng)，將其尾端圓柱部位加長加細(xì)，原來與錘體配合為間隙配合改為過渡配合，這樣由于配合更緊更長，在作業(yè)時(shí)錘頭相對(duì)錘體的移動(dòng)與原來相比要減小很多，且錘頭在使用中會(huì)有輕微變形，使其松動(dòng)的可能性大大降低。另一方面，對(duì)錘頭整體進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)，在其頂端利用耐磨焊條加焊耐磨層，提高錘頭硬度，降低錘頭更換頻率，從而可達(dá)到減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。
    在實(shí)際生產(chǎn)使用中錘軸組件的拆裝維修是必不可少的，但在拆卸時(shí)存在困難，即兩端緊固螺母一側(cè)難以拆下，而另-一側(cè)較容易甚至?xí)�松�?dòng)，這主要是因?yàn)橹鬏S兩端安裝的是同樣的緊固螺母，旋向相同，在錘軸運(yùn)轉(zhuǎn)中由于慣性，一端被不斷旋緊，而另一端則有被反向旋轉(zhuǎn)而松動(dòng)的趨勢(shì)，盡管緊固螺母采用緊定螺釘?shù)姆浪纱胧�，但由于井下條件惡劣，在運(yùn)轉(zhuǎn)中緊定螺釘會(huì)由于震動(dòng)而失去效用，因此對(duì)這一結(jié)構(gòu)也作了進(jìn)一步改進(jìn)，將緊固螺母本身厚度減薄，去掉緊定螺釘，而采用圓螺母加止退墊，止退墊裝在圓螺母與緊固螺母中間，利用止退墊及兩螺母的互鎖作用，這樣兩端緊固螺母就不會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)中隨著錘軸轉(zhuǎn)動(dòng)而或緊或松，較好地解決了以上存在的問題。
3、結(jié)語
    由于煤礦井下使用設(shè)備其環(huán)境的特殊性，整機(jī)可靠性已成為最核心的指標(biāo)。提高破碎機(jī)可靠性是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，要結(jié)合實(shí)際情況，不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)人手，針對(duì)出現(xiàn)的問題認(rèn)真分析合理改進(jìn)，逐步提高每個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性，從而提高整機(jī)可靠性。同時(shí)，這項(xiàng)工作也依賴整個(gè)煤機(jī)制造企業(yè)共同努力。
    本文所述幾項(xiàng)改進(jìn)均從實(shí)際生產(chǎn)中總結(jié)而來，是多次使用維修得出的寶貴經(jīng)驗(yàn)，并且獲得了使用方的認(rèn)可，因而更具實(shí)際意義和推廣價(jià)值。